Page 81 - 4932

Тепер розглянемо фазову діаграму тиск-склад при 11,3 ° С. За цієї
температури тиск насиченої пари води складає 1,34 кПа, а CO – 4,65 МПа.
2
Фазова діаграма для цієї температури також перетинає криві трифазних
рівноваг РВ+РДВ+П і РДВ+РВ+Г. Значення тиску і складу для стану рівноваги
РДВ+РВ+Г були взяті з табл. 1.6 1.6. Тиск у цій точці становить 20,0 МПа.
Значення тиску і складу на кривій рівноваги РВ+РДВ+П були обчислені за
допомогою програми AQUAlibrium. Ці дані були використані для побудови
фазової діаграми тиск-склад на рис. 6.7.

Приклад 6.1
Розрахуйте число ступенів вільності для однокомпонентної системи, де в
рівновазі існують чотири фази.
Розв’язок. За правилом фаз: N  1, p 4. Знаходимо:

F  2  1 4  1.

Такий стан неможливий – число ступенів вільності не можуть бути
негативним значенням. Отже, в однокомпонентній системі чотири фази не
можуть перебувати в стані рівноваги.

Приклад 6.2
Розрахуйте число ступенів вільності для двокомпонентної системи, де
чотири фази існують у рівновазі.
Розв’язок. За правилом фаз: N  2, p 4. Знаходимо

F  2  2  4  0.

Нуль ступенів вільності означає інваріантний стан системи, обумовлений
фіксованою точкою на фазовій діаграми тиск-температура і являє собою
четвертинну точку, розглянуту нами вище. Двокомпонентні системи, на відміну
від однокомпонентних, можуть перебувати в стані чотирифазної рівноваги.

Приклад 6.3
Які фази будуть існувати в суміші, що складається з 10 % води і 90 %
метану (атомні частки) при 15 °С і 30 МПа? Щоб знайти вирішення задачі,
побудуйте фазову діаграму, використовуючи дані, наведені в розділі 2.
Розв’язок. Побудувати фазову діаграму, яка буде аналогічною
представленої на рис. 6.4а.
Для відповіді на залишився питання по табл. 1.1 знайдемо, що тиск
гідратоутворення метану при 15 °С становить 12,79 МПа. Таким чином, при
тиску 30 МПа в суміші буде утворюватися гідрат. З урахуванням складу суміші
в цілому в рівновазі перебуватимуть газова і гідратна фази.
79